制造执行系统范文

制造执行系统篇1

关键词：烟草；生产制造执行系统；研发

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0073-01

一、研发背景

2006年河南中烟实现一体化重组后，公司业务流程和职能发生了根本性变化，对外要面对国家局的统一管理和市场竞争，对内形成了一对多的集团化管理模式。因此，必须构建跨区域的运营管理信息系统平台，以实现多点有效控制和有机融合，进一步整合资源，提升管理及业务效率。MES系统处于企业信息系统的中间层，是信息链的关键环节，承接公司ERP系统，指挥底层生产自动化系统和物流自动化系统。

二、研发思路

在烟草行业两化融合的关键节点上，河南中烟大力推进公司和工厂两个层面信息化建设。我们的研发思路是以国家局MES规范和信息化三层架构为指导，紧紧围绕创建数字化工厂的目标，坚持“智能化生产、数字化管理”，将信息化与企业管理高度融合，高起点规划、高品质设计、高标准要求打造MES系统。完成公司到工厂的垂直管控，实现生产现场的精细化、扁平化，支撑河南中烟“四大中心”的业务运作。

三、研发方法

我们将管理方法、管理技术与信息技术结合，从公司、工厂、车间三个管理主体出发，采用管理咨询导入的方式，以生产管理、质量保障、成本管理、绩效管理为驱动，分析优化集团到生产现场的业务流程和数据资源，从四个层面开展系统建设。生产指挥层面建立以订单为核心的生产调度体系；质量管控层面建立以规范标准、全面质量管理为核心的质量管控体系；成本控制层面建立以精细管理为核心的即时化成本管理体系；绩效管理层面建立多级指标管理的考核体系。通过以上建设，实现企业生产的闭环管理。

四、关键技术

由于MES具有较强的行业特征，我们参考ISA95国际通用MES标准，结合烟草行业业务管控模式，兼顾烟草混合制造的特点，确定河南中烟郑州厂MES的技术路线如下：以开放体系架构为思想，以实时数据库为基础，借助国际先进的可视化建模平台，采用面向对象、组件开发技术，设计出具备订单柔性和工艺柔性特点的，适合烟草行业推广的MES系统。主要应用了以下五项关键技术：

（一）基于精益管理的可视化建模技术

针对河南中烟多品种、多规格、小批量的生产组织模式，我们对企业各生产要素进行关联分析，采用图形化建模技术，围绕工厂生产过程中的业务内容建立物理和逻辑对象，主要包括工厂实体模型、产品工艺模型、生产制造模型、质量控制模型、物料控制与跟踪模型等，定义模型的属性、事件和方法，通过快速实例化，在不间断生产运行的情况下，实现工艺流程、管理流程的快速动态调整。

（二）基于工业级的实时数据整合技术

河南中烟生产车间现有制丝管控、能源管控、卷包数采、物流自动化等多个生产控制系统，这些系统存有大量面向生产过程的实时数据，既是MES流程驱动的源头，也是过程分析的主要依据。我们采用基于OPC标准协议的实时数据整合技术，使系统具备了秒级数据采集、分层处理和断点续传能力，提高了系统的开放性和稳定性。

（三）基于面向组件的程序开发技术

为了保证MES功能模块的可重用性和互操作性，我们在设计时还采用了面向对象、组件的开发技术，独立封装生产订单管理、排产调度管理、生产规范管理、过程质量管理等组件，应用接口向外服务，使系统功能内聚性强、耦合性低。并结合COM组件技术，与模型平台实现良好集成，便于功能复用。

（四）基于中间件的业务数据集成技术

企业信息化是个持续建设和发展的过程。根据河南中烟打造金叶制造的目标，工厂MES系统不仅要与当前已实施的ERP、LIMS和EAM等系统集成，还将与数据中心、生产指挥、物流管理等重点项目集成。因此我们采用基于ESB、Web Service为核心的中间件集成技术，自行开发通用的Xml解析组件，无需二次开发，支持多种数据格式，使系统具有良好地开放性和可扩展性。

（五）基于数据仓库的统计分析技术

我们以生产为主线，以时间、车间、班组、产品属性等为主题，清洗并抽取相关业务数据，建立数据仓库。利用钻取技术，分别从质量、消耗、生产等关键指标开展主题分析，从公司、生产厂、车间班组三个层面，分用户、分角色层层“钻取”，逐级挖掘生产制造过程中深层次信息，同时根据量化指标和量化区域进行预警，为实时生产决策提供有效支撑。

五、建设与应用

将MES系统作为郑州厂生产制造层面的主要应用，通过建立信息化风险防控机制、例会制度、通报制度、反馈制度和项目文档制度等措施，实施工厂建模、生产规范、排产调度、过程看板、物耗成本和质量管理等功能模块建设，实现从接受生产订单到资源整合、分解执行、物资消耗、质量控制、设备管理、绩效反馈的闭环控制，为以高效方式完成产品快速交付提供了支撑。

为深入推进MES系统应用，通过开展数字管理年、精细管理年等企业主题年活动，并由财务、生产和质量等部门牵头开展一系列专题信息化应用研究和专项课题攻关活动，不断深化MES系统的应用。

六、实施效果

系统实施后，以生产信息流为基础实现了从公司管理到车间控制的上下贯通，以订单为主线实现了从原辅料供应、车间生产、能源供应、质量控制等业务的左右协同，企业各项经济技术指标和社会效益都得到了较大提高。系统的实施和运行，达到了先进性、实用性和可推广性的预期目标，为进一步推广应用积累了经验。

参考文献：

[1]席丹,李培根.制造业信息化战略、管理与实施[M].北京:电子工业出版社,2003,9.

[2]于海斌,朱云龙.可集成的制造执行系统[J].计算机集成制造系统,2000,6(6).

[3]叶宏谟.企业资源规划-制造业管理篇[M].北京:电子工业出版社,2002.

制造执行系统篇2

关键词:Oracle;rman;数据库;自动备份

Design&Implementation of Manufacturing Execution System Automatic Database Backup

Wang Beibei

(China Tobacco Guangxi Industrial LLC,Information Center,Nanning53001,China)

Abstract:With the application of China Tobacco Guangxi Industrial Co.,Ltd.Manufacturing Execution System,Describes the importance of the database backup;explained how to use Oracle database backup tool RMAN,to achieve automatic backup of Oracle databases.

Keywords:Oracle;Rman;Database;SAutomatic Backup

一、自动备份的重要性

数据库的数据一旦发生意外或故障,而没有可靠的数据库备份进行恢复,则可能造成灾难性的后果,将对我们的生产造成极大的损失。因此,如何保证Oracle数据库的安全就成为整个数据库系统安全的重要组成部分,制定一个可行的、有效的备份策略,就可以避免可能带来的风险和隐患。一旦发生意外或故障,管理员能利用保存的数据备份迅速恢复原系统,把故障停机或因数据丢失造成的影响减少到最小,则显得非常重要。

二、需求分析

(一)数据库的运行方式的选择

ORACLE数据库有两种运行方式:一是归档方式,归档方式的目的是当数据库发生故障时最大限度恢复数据库,可以保证不丢失任何已提交的数据;二是不归档方式,只能恢复数据库到最近的回收点。

对于生产数据库,实时采集来自生产的数据,我们根据数据库的高可用性和可承受丢失的工作量的多少,选择运行方式为归档方式。

(二)备份分类及备份工具的选择

按照备份进行的方式,可以分为逻辑备份、冷备份、热备份,冷备份与热备份又可以合称为物理备份。如图3-2所示。

我公司的MES系统属于7×24小时的系统,根据数据的实时性,我们考虑到不能关闭数据库,我们采用热备份,在备份的同时可以进行正常的数据库的各种操作。

三、备份策略的设计

(一)Rman备份

Recovery Manager是一种用于备份、还原和恢复数据库的Oracle工具。

1.备份策略的制定

增量备份,只备份自上次增量备份以来修改过的数据块。需要一个0级的增量作为增量的基础,备份上一次备份后改变的数据。

增量备份方案:周日做一次数据库全备份(level 0级的备份),然后周一至周六做增量备份(level 1级的备份),如图4-1所示。

星期日――0级备份,备份所有数据块

星期一――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期二――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期三――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期四――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期五――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期六――1级备份,备份周日以来修改过的块

星期天――0级备份,备份所有数据块

2.根据备份策略建立全备份和归档日志备份脚本文件rman0.rcv

configure device type disk parallelism 3;

&&设置备份的并行级别,通道数指定在以后的备份与恢复中,将采用并行度为3,同时开启3个通道进行备份与恢复。

backup incremental level 0 tag 'db0' format 'n:\rman_mes\rman0\0_%U_%T'

&&启动增量级别0数据文件备份集,并指定备份的位置。

database include current controlfile skip readonly;

&&备份控制文件跳过只读的数据文件。

sql'alter system archive log current';

&&改变不归档方式为归档方式,归档未归档的重做日志文件。

backup filesperset 3 format 'n:\rman_mes\rman0\0_arch_%U_%T'

archivelog all delete input;

&&备份归档日志,备份成功后删除归档日志。若不成功,则不做任何删除。

delete noprompt obsolete;

&&删除过期或者废弃了的备份。

3.建立1级备份

建立1级备份和归档日志备份脚本文件rman1.rcv

configure device type disk parallelism 3;

backup incremental level 1 tag 'db1' format 'n:\rman_mes\rman1\1_%U_%T'

database include current controlfile skip readonly;

sql 'alter system archive log current';

backup filesperset 3 format 'n:\rman_mes\rman1\1_arch_%U_%T'

archivelog all delete input;

delete noprompt obsolete;

五、结语

自动备份可以定时自动完成备份工作,减少人为干预,提高安全、可靠性。正确的备份策略不仅能保证数据库服务器的7×24的高性能的运行,还能保证备份的快速性与可靠性。

参考文献:

[1][美]Kevin Loney,George Koch等编著,钟鸣,石永平,郝玉洁等译.Oracle 9i参考手册[M].北京:机械工程出版社,2003

制造执行系统篇3

针对当前制造企业管理缺乏信息化支持、流程复杂多变的需求，本文开发了一套制造企业信息管理系统。建立了一套制造企业信息管理的分层业务流程模型，并基于数据一致与分层约束思想，在开源工作流引擎JbossjBPM上实现了分层业务过程的动态变更。结合实际业务变更过程，给出了分层业务过程演化的应用举例。系统目前已经过试点应用，取得了较好的效果。

【关键词】制造企业 信息管理系统 分层业务模型 过程演化

1 引言

制造行业的快速发展，对进一步完善制造企业的监管体系提出了新的需求，将制造企业的办公自动化、信息自动化与日新月异的数字化技术相结合势在必行。现如今，人们对产品的外观、质量、功能等的要求不断提高，需求的产品构造越来越复杂，反映在生产制造上，就是需要记录生产的数据越来越多，因此制造企业要求处理的信息数量也越来越大，流程变更速度也越来越快。

在这样的背景下，本文针对制造企业在信息管理过程中不同业务层次流程动态变更的需求，在开源工作流引擎JbossjBPM的基础上实现了分层业务过程的动态变更。以此为基础，开发了一套制造企业信息管理系统，满足了实际的应用需求。

2 制造企业信息管理系统设计

本文结合实际调研获取的用户需求，将制造企业信息管理系统分为以下六个子系统。其功能结构如图1所示。

3 分层业务过程演化技术

工作流控制引擎子系统作为整个管理系统柔性分层业务演化的核心，是在业务分层和过程动态演化的基础上，基于JbossjBPM平台实现的。

当前，在业务分层组织方面的研究中，文献提出一种基于过程执行主体的分层执行机制，依据软件过程的执行主体将执行层次分为个人、小组和团队三种类型。文献提出一种基于角色的分层工作流模型将工作流分成对象定义层、逻辑表现层及执行层三层。文献将工作流分为两层，将流程中重复被调用的流程片段单独提取出来，并在顶层定义抽象节点与流程片段关联。顶层流程执行到抽象节点时，执行与其关联的流程片段。文献的分层主要针对工作流执行过程，分别横向、纵向进行了分层组织。文献则是站在重用角度，不自觉的将工作流的业务进行了分层，因而该文献构成了本文分层业务模型部分的基础。

目前有很多对过程动态演化的研究。最早在文献中就有了工作流演化的概念；文献在过程模型更新方面实现了基于上下文的工作流执行演化过程；典型业务过程编排系统（Business Process Choreographer， BPC）提供了五种变更模型。当前，JbossjBPM平台上的业务过程演化已经相对成熟。

3.1 分层业务过程演化

分层业务过程模型主要由高层业务过程模型和基本业务过程模型两部分组成。过程演化通常分为模型更新和过程实例迁移两个阶段，而模型更新在已有的相关研究中已相对成熟固定。过程实例迁移的目标是找到原模型中已执行序列与新模型中节点的对应关系，即得到可迁移实例到目标模型的状态映射关系。

当模型发生变更后，需要对模型下运行的实例进行实例迁移，恢复其在新模型下的运行。文献[10]对实例的可迁移性进行了深入研究，但主要针对数据层面的约束。本文在数据约束的基础上，扩展了分层业务过程中的层次约束概念，分述如下。

定义1 层间约束。当业务间存在分层关系时，不同层的业务约束间必然存在相互制约的情况。例如：高层业务的时间约束影响到基本业务（组）的时间约束。

定义2 最小层间约束。最小层间约束给出了系统层间约束的最精确模型，通过该规约给出的不同层面约束规约到最底层是不相交或基本不相交的。即系统的约束设计没有冗余。

在实际的迁移过程中，不必考虑最小层间约束这一问题，它是需要在设计阶段解决的。需要考虑的是层间约束，即迁移要不但要满足基本业务的约束，也要遵循高层业务的约束。基于上述这些约束，我们设计了业务分层模型下的实例迁移算法如下。

记某过程实例的高层业务过程为H，其中已执行基本过程序列为M目标模型为N。M中不在目标模型中的过程序列为Md。Me=M-Md表示已执行过程序列中仍存在于目标模型中的节点。

Step1 对于Me中的每一个过程A，若A与其之前的已执行过程数据冲突，则该实例不可迁移，迁移判别结束；否则转Step2。

Step2 对于Md中的每个过程A，若A与插入其之前的过程集SA数据相关，即至少与SA中的某一个过程数据相关，则该实例不可迁移，迁移判别结束；否则转Step3。

Step3 查看N中的每一个过程A的约束是否满足，不满足则不可迁移，迁移判别结束；从H的总约束中减去Md的部分，看N中的过程是否满足，不满足则不可迁移，迁移判别结束；否则转Step4。

Step4 实例可迁移从Me的最后一个过程迁移到目标模型N中的第一个新出现过程开始执行，恢复执行过程中需要跳过已执行过的过程。

3.2 演化案例

上面介绍了分层业务过程模型与演化技术，我们基于JbossjBPM实现了相应的原型系统。为了有效说明分层业务过程模型的演化细节，我们以制造企业分层业务过程模型演化的典型案例为例进行说明。主要分为五个阶段：需求分析、产品开发、供应链管理、生产加工、销售。其中产品开发（Product Development）包含了产品设计（Product Designing）和样品制造（Sample Manufacturing）两个过程，其分层业务过程模型的XML存储片段如下所示。

………………

ApprovalForm

< node name = “Sample Manufacturing”>

Opinion

………………...

如果后期由于产业结构优化的要求在产品开发阶段增加设计验证环节。即流程在Product Development层内的Product Designing节点后发生变更请求要求增加Design Verification节点。在数据层面增加该节点无数据冲突，因为节点的输入输出均为Design Model；从层间约束来看，Product Development的时限为3个月，原先流程的时限总和为两个月，而Design Verification节点的时限为三周，综合考虑满足层间约束；因此流程可迁移。对应的状态转移表如下所示。迁移过程如图2所示。

4 结论

本文针对当前制造企业管理缺乏信息化支持、流程复杂多变的需求，建立了一套关于制造企业信息管理的分层业务流程模型，针对制造企业在信息管理过程中不同业务层次流程动态变更的需求，在开源工作流引擎JbossjBPM的基础上实现了分层业务过程的动态变更。以此为基础，开发了一套制造企业信息管理系统，结合实际业务层次变更过程，给出了分层业务模型及流程演化的效果。系统目前经过试点应用，取得了较好的效果。

参考文献

[1]张沙青.MES：制造业信息化的关键[J].商业研究，2006.

[2]孙家光.先进制造与自动化技术发展战略的思考[J].机械工程学报，2001，4（3）：3-9.

[3]KOENIG J.jBPM[EB/OL]2013. http：///jbpm.

[4]CASATI F， CERI S， PERNICI B， et al. Workflow evolution [J].Data Knowledge Engineering， 1988，24（3）： 211-238.

[5]陈翔，夏国平.基于Petri网的工作流层次模型及结构分析[J].计算机工程，2003，29（1）： 11-13.

[6]焦玉峰，王茜.基于Web的工作流系统的分布、分层建模和执行[J].微机发展，2003，13（12）：96-101.

[7]宋巍，马晓星，胡昊.过程感知信息系统中过程的动态演化[J].软件学报，2011，22（3）：417-438.

作者简介

刘世卿（1983-），女，河南省焦作市人。硕士学位。现为中航工业西安航空计算技术研究所工程师。研究方向为电子设备结构设计、计算机辅助制造。

作者单位

制造执行系统篇4

【关键词】燃气轮机；气源；气动执行器；透平；流量

[Abstract] This article describes how to achieve the requirements of the process the Mitsubishi F701F4-452MW gas turbine turbine cooling air system cooling medium control system in the case of control failure. Discusses the problems of the original system and rehabilitation programs， the gas source control system is designed and implemented. After transformation， the system is running well， the target to meet the Mitsubishi F701F4 combustion process requirements.

[Keyword] Gas turbine；Gas source；Pneumatic actuators；Turbine； Flow

一、概述

浙江大唐国际绍兴江滨热电有限公司建设规模为两套400MW等级、“F”系列高效单轴联合循环热电联产机组。配置有两台M701F4燃气轮机。每台燃气轮机与一台蒸汽轮机和一台发电机同轴联接。用于支持燃气轮机运行的辅助设备包括：进气系统，排气系统，油系统，控制油系统，压气机抽气和透平冷却空气系统，消防系统，燃气控制系统和燃气轮机控制系统。

燃气轮机透平冷却空气系统执行两个基本功能：第一个功能是给暴露在烟气通道，温度高于工作金属的温度极限的部件提供直接冷却。第二个功能是给透平环境控制提供服务。为确保整个透平维持设计的环境，系统在不同临界点提供正确压力和温度的冷却空气，通过使冷却空气向烟气通道正流动，高温烟气将会从壳体支撑结构和透平动叶盘中排出。冷却转子和透平动叶的空气来自轴流式压气机排气，压气机排气经过水冷式冷却器TCA冷却并过滤后来冷却转子。直接冷却发生在每一级动叶枞树形根部。这种冷却方式向暴露在燃气通道高温的动叶和透平转子间提供热障，因此透平冷却空气系统的冷却效果直接影响着燃气轮机透平的安全运行。

透平冷却空气冷却器TCA的冷却水来自冷却水泵的高压给水，回水经过两个气动调节阀导入高压汽包和凝汽器（见右系统图A）。两个疏水阀的动作如下：TCA回水导高压汽包的流量控制阀参与高压汽包的水位联锁，当高压汽包水位高于设定水位时，TCA回水导高压汽包的流量控制阀关闭，导向凝汽器的流量控制阀打开；当高压汽包水位低于设定值时，两个流量控制阀动作相反。

二、存在问题

根据三菱M701F4型燃机透平生产工艺流程看，透平冷却空气系统TCA的空气冷却效果直接影响到燃气透平热通道的安全，因此透平冷却空气系统TCA的冷却介质必须时时畅通、流量充足才能保证给转子提供合格的冷却空气，保证燃机的安全运行，杜绝设备损坏，提高设备的有效运行小时数（EOH），延长机组运行周期，降低机组的检修费用。因此要求TCA的两个回水调节阀在失效的情况下（断电、断气、断控制信号的情况即为失效）必须快速打开。了解现场实际：TCA回水阀至高压汽包的调节阀的执行器为气关式，满足工艺流程，即在失去气源、电磁阀电源断开、控制信号失去等时靠执行器弹簧的力量阀门能够打开；而TCA回水至凝汽器的调节阀的执行器为活塞式，虽然带有电磁阀，靠控制逻辑可以实现快速打开，但是在断控制信号（模拟量）、断气源、控制电磁阀失电等时阀门无法快速打开，违背了F701F4型燃机透平冷却的工艺流程，执行器实物见下图，原理图见下面附图B。

三、解决方案

针对F701F4型燃机透平冷却器TCA回水导凝汽器的回水阀执行器的实际情况，要想实现工艺流程要求的实现断气源、断控制信号、断电等的快速打开，需要对气源控制回路进行改造：

1、使用带有断信号保护（断信号输出最大）的定位器解决断控制信号4～20Ma阀门快速全开。

2、增加一个储气罐（0.5立方米左右），保证在外部压缩空气中断时此储气罐接替工作，为阀门因断气后的快速开启提供动力源。

3、执行器的气源控制回路增加两个三通控制阀，使之与新增的储气罐配合实现断气源后阀门的快速开启功能。

改造后的原理图见下附图C，工作过程如下：

正常时压缩空气气源压力满足，把气源加到三通压力控制阀的控制部分，三通控制阀的U-S导通，使电气转换器输出的两路调节信号加到执行器的上下腔室，执行器接受调节信号进行正常调节；当出现事故，系统气源消失，三通控制阀将复位到图中所示的位置，排掉三通控制阀的控制信号，三通控制阀复位，U-S断开，U-E导通，上面的三通控制阀的U-E导通排掉执行器上腔室内的压缩空气，下面的三通控制阀的U-E导通使储气罐中的压力直接加到执行器的下腔室中，执行器会快速打开。（注：因储气罐的入口装有逆止阀，因此在外部供汽断开时，储气罐中的压缩空气是不会卸掉的，因此能够保证执行器快速开启。）

四、效果

按照上图的原理对整个气源控制回路进行了改造，改造后模拟了三种工况对TCA回水至凝汽器的回水阀进行了测试：

1、中断供气气源，因三通控制阀的控制信号排掉，三通控制阀复位到上图中所示的位置， U-S断开，U-E导通。上面的三通控制阀的U-E导通排掉执行器上腔室内的压缩空气，下面的三通控制阀的U-E导通使储气罐中的压力直接加到执行器的下腔室中，执行器在2S内快速打开。

2、断开控制信号4～20Ma，阀门能够在2S内快速打开。

3、断开电磁阀电源，阀门能够在2S内快速打开。

经过气源控制回路的改造，透平冷却空气冷却器TCA的冷却水回水至凝汽器的回水调节阀能够实现在断气源、断电磁阀电源、断控制信号等情况下阀门在近短的时间内快速关闭（两秒内），满足了三菱F701F4燃机生产工艺流程的要求。

另外在选择西门子带有断信号保护的定位器的同时，考虑到系统运行中的振动可能引起执行器上采用硬连接固定的定位器等气源管路的断裂导致回水调节阀故障等因素，本次改造采用了西门子的分体定位器，使整个气源控制回路和执行器分开安装在独立的控制箱内，控制回路与执行器连接只需一颗两芯电缆和两个金属软管连接，这样在满足断控制信号阀门能够快速打开的同时又解决了因系统振动导致的阀门控制气源管路断裂导致的阀门故障的隐患。

五、效益分析

按照一年杜绝一次因TCA冷却系统故障考虑：

减少一次非停，节省一次启动费用：按照启动一次耗气量2万方计算2万方×2.41元/方=4.82万元；

一次满负荷跳闸热部件寿命的削减将比正常停机快10倍，降低机组有效利用200小时左右。按照与三菱广州JV公司长协服务合同价格计算（长协价格：一个大修周期48000小时为4.8亿元RMB），避免一次满负荷跳闸可以节省200万元/次。

参考文献：

[1]气动技术. 中国轻工业出版社

制造执行系统篇5

【关键词】电液并存；DEH

国华盘电公司#1机组DEH改造

1、原盘电调节系统的简介

1.1调节系统是电液型的，在结构上由电气部分和液力部分组成他们的作用相互联系着，自动调节系统用于：

（1）自动保持汽轮发电机的转速，速度变动率约为4.5%，抵消在锅炉再热汽储存的大量蒸汽使汽轮机加速的有害影响（其作用是由中压自动主汽门和排汽门来完成）。

（2）按照给定的静态特性曲线调节汽轮机的负荷，这个静态特性是二次调节转速和电网有功功率要求的。

（3）当汽轮机前部系统压力降至不允许值时防止汽轮机工作。

（4）当汽轮发电机瞬间甩负荷，发电机开关切除和未切除时，防止汽轮机转子转速升高到危急保安器动作转速以下（甩负荷试验合格）。

（5）快速的短时间的甩去汽轮机负荷，快速的长时间的限制汽轮机的负荷（通过功率限制器完成）。

1.2调速系统的组成：

（1）配汽机构，包括高中压缸调速汽门、主汽门、排汽门以及连接热用户管道的阀门（抽汽逆止门）。

（2）感应机构：高速弹簧片式调速器、电液转换器（相对于液力系统而言）。

（3）传动放大机构：调速汽组件、中间滑阀、油动机。

（4）反馈机构：杠杆反馈、凸轮反馈、转速和负荷（相对于电液转换器而言）。

2、改造后调节保安系统的组成

改造后调节保安系统的组成按其功能可分为四大部分：供油系统部分、执行机构部分、危急遮断部分、机械超速部分。液压系统的全部密封件必须选用氟橡胶。

2.1供油系统

改造后的供油系统部分主要包括供油装置、自循环冷却系统、自循环再生过滤系统以及油管路及附件。改造后的供油系统部分主要包括供油装置、自循环冷却系统、自循环再生过滤系统以及油管路及附件（油管路、高压蓄能器、低压蓄能器、膨涨支架等）。EH供油装置应是组合式结构，由油箱、油泵、过滤器、蓄能器、冷油器、再生装置、油管路，各种阀门及端子箱基本部件，以及用来监控供油系统运行工况的就地仪表、控制设备组成。

2.2执行机构

除热段排汽阀外的所有执行机构采用弹簧复位、液压开启式，热段排汽阀弹簧开启，液压关毕。当执行机构快速关闭时，应保证蒸汽阀碟与阀座的冲击力不至造成阀碟或阀座损坏。保护动作时执行机构带调节门空载的快速关闭全行程时间应小于0.2秒。调节信号作用下阀门的动作速度应满足系统一次调频的要求。根据附加组件的不同，可构成两种不同型式的执行机构，即开关型执行机构和调节型执行机构。

调节型执行机构

本次改造的调节型执行机构包括高压自动主汽门油动机（两台）、高压调速汽门油动机（四台）、中压调速汽门油动机（四台）、小机调速汽门油动机（四台）。执行机构应能将汽阀控制在任意的中间位置上，成比例地调节进汽量以适应负荷需要。为此，应在基本结构的基础上附加提供伺服阀和位移传感器。

开关型执行机构

本次改造的开关型执行机构包括中压自动主汽门油动机（两台）、Ⅲ段抽汽油压逆止门油动机、Ⅳ段抽汽油压逆止门油动机、热段排汽门油动机、小机自动主汽门油动机（两台）。执行机构应将汽阀控制在全开或全关位置上工作。在开关型执行机构上应设有阀门活动试验电磁阀，以实现远方在线活动试验，Ⅲ段Ⅳ段抽汽、热段排汽门采用就地活动试验方式。

2.3危急遮断系统

危急遮断系统由危急遮断电磁阀，超速保护电磁阀，单向阀，隔膜阀组成，在异常工况下，使汽轮机紧急停机。

（1）危急遮断电磁阀由两个电磁阀组成，机组正常运行时此电磁阀在关闭状态，当机组运行参数有遮断请求时该电磁阀迅速打开卸掉隔膜阀上部保护油压致使隔膜阀打开，从而卸掉AST及OPC油压使高中压自动主汽门、高中压调速气门、抽汽油压逆止门关闭，热段排汽门打开机组停机，此过程为不可逆过程。

（2）超速保护电磁阀由两个电磁阀组成，机组正常运行时此电磁阀在关闭状态，当机组转速达到额定转速的103%时，此电磁阀打开卸掉OPC安全油压，使高中压调速汽门关闭机组转速下降，当转速低于103%额定转速时该电磁阀关闭重新建立OPC安全油压，高中压调速汽门从新打开，此过程为可逆过程。

（3）单向阀是安装在危急遮断油路AST和超速保护控制油路OPC之间，当AST油压卸掉之后通过此阀同时卸掉OPC油压，而当OPC油压卸掉之后通过此阀能够保证AST油压的稳定。

（4）隔膜阀主要是危急遮断电磁阀的执行部件，危急遮断电磁阀主要是卸掉隔膜阀上部的保护油压从而通过隔膜阀卸掉AST油压来实现保护动作的，当正常工作时自动停机危急遮断-超速保护母管（AST）油压力为14±0.5MPa，保护油油压为1.2Mpa。当保护油油压降到0.63Mpa时薄膜阀开启，保护油油压升到0.3±0.1Mpa时薄膜阀开始关闭，保护油油压升到0.5±0.1Mpa时薄膜阀完全关闭。

2.4机械超速部分

机械超速部分主要对现有危急遮断系统进行改造，应实现以下功能：

（1）机械超速保护动作卸掉系统AST油压，使机组停机。

（2）机械超速部分动作转速在3290-3330rpm。

（3）机械超速保护两个飞锤应能够分别进行在线注油活动实验，试验时不能使汽机主保护动作，另一个工作位飞锤继续保持对机组的保护。

3、结论

通过调节系统的改造，数字式电液调节系统（DEH）能够从根本上消除电液并存调节系统迟缓率大、调节品质低、中间滑阀摆动等原始缺陷，并且由于数字式电液调节系统（DEH）运行所需油量较小可大大缩小油箱容积及管道直径，即可降低改造成本又可以降低油量的消耗从而降低日常维护成本。

参考文献

[1]成大先.机械设计手册[M].北京：北京化学工业出版社，2003.

[2]雷天觉.新编液压工程手册[M].北京：北京理工大学出版社，1998.

作者简介

制造执行系统篇6

在钢铁制造业，爱创通过与国内著名的ERP厂商用友的战略合作，实现了条码物流管理系统与ERP系统的融合，并一同参与了邢钢、济钢等项目。

记者：首先请您介绍一下爱创钢铁行业解决方案的具体内容。

纵兴元：爱创公司在钢铁行业应用的无线实时管理解决方案主要基于拥有自主知识产权的ERP执行控制系统，它是融合了无线网络通信技术、自动识别技术和软件技术的作业层应用软件。从广义上说，ERP执行控制系统还包括了无线网络设备、条码设备、ERP系统接口。并与仓库管理系统(WMS)、制造执行系统(MES)等管理层软件集成为一个有机整体。

记者：从行业的特殊性来看，钢铁行业的ERP执行控制系统在技术、设备、应用方式等方面分别具有怎样的特点?

纵兴元：钢铁行业的原料、半成品、成品，种类繁多，形态各异，系统运行环境相对比较复杂，对执行系统中运用技术、设备、应用方式有其特殊的要求。如，在技术方面，不同的企业运行不同厂家品牌的ERP系统，这需要ERP执行系统的对外接口配置灵活。兼容不同的ERP系统；在设备方面，由于钢铁企业的半成品、成品在下线都是高温环境，对设备的工作温度、条码标签的耐高温性、粘贴性都产生更高的要求；在应用方式方面，不同的企业有自己的管理特色，不同的类别成品(线材、板材、管材等)有不同的管理需求。

记者：爱创一直专注于条码及无线技术的应用探索，其在钢铁行业的物流管理方面有哪些价值体现?

纵兴元：众所周知，条码及无线技术是实现数据采集的有利工具。条码及无线网络的应用是对企业ERP系统的良好补充，完善其整体功能，实现对物流控制的实时化。体现了企业信息化建设的连续性和有效性。

在钢铁行业，通过将RF条码系统与ERP系统的集成，可以实现对物流的高效管理。具体体现为：在产品下线时进行条码的制作，在仓库管理中严格按照条码进行管理，在整个ERP系统中完成对每一盘卷的管理。实现由原来的批号管理到单卷管理，便于钢铁生产企业对产品进行单卷生产控制、质量管理、库存管理、发运管理等。

通过条码系统，真正实现ERP系统数据的实时录入，有效减少人工录入的工作量，提高准确率。同时。质量改判通过后台人员进行数据维护即可实现质量控制，现场不需要进行货位调整，降低库存成本。在发货时，条码系统将企业的二次计量变为一次计量，简化操作流程。实时准确的系统信息也使得发运计划更加合理科学，避免客户在不同货场之间往返；避免出现有提运单，但却无货可提的现象；避免出现频繁修改发运计划的现象；使与客户接触的环节减少，等待时间约减少113。有效地提高了工作效率和顾客满意度。

通过以上应用．我们认为条码及无线技术在ERP系统的整合将给钢铁企业带来三方面的益处：一是现场操作的数据信息快速传递；二是信息的透明化，原来在系统中线材的管理只能到批次，现在可以到单卷控制；三是理顺公司内部的车辆秩序，省去出厂计量的繁重程序，加快物流的周转速度。

记者：爱创给邢钢提供的ERP执行控制系统包括哪些内容?应用情况如何?

纵兴元：2004年底至2005年4月，爱创成功为邢钢提供了一套无线实时管理解决方案，邢钢也因此成为国内首家采用条码和无线技术的钢铁企业。该解决方案建立在ERP执行的层面上，包括了完工入库、销售出库、货场盘点、移库／移位以及产品的形态转换等功能。例如，在完工入库流程中，首先由ERP系统生成完工单，质检员据此输入批号、批次属性、执行标准、批次类型等信息，生产车间人员对经过质检确认的钢材盘卷进行称重并打印条码标签并送至货场，货场库管员扫描条码标牌、货位条码后，将盘卷入库、入货位，无线仓库管理系统(RF-WMS)将会自动保存扫描到的每一盘卷的入库明细信息，并将汇总信息即时发送到ERP系统。

在销售出库流程中，RF-WMS系统收到ERP系统传来的销售部开据的发运单后，由调度系统将其分解为发货任务，等待运输车辆来货场提货。运输车辆将会有与发运单关联的Ic卡号，在货场大门刷卡，经门岗确认无误才可以进入货场。库管员核验车牌号无误后到指定的货位拣出盘卷并装车。RF―WMS系统同样会保存扫描到的装车明细信息，汇总发送到ERP系统。通过系统对所有产品信息的统筹管理，货场盘点、移库／移位以及产品的形态转换等功能也很容易实现。

无线实时管理解决方案的实施给邢钢带来一系列效益。首先，提升了销售效率。每一盘卷线材的信息都保存在系统当中，货管员可以很容易为客户找到所需的产品，这就避免了货场拥堵，使物流更加有序、高效，大大加快了周转速度，使客户提货时间缩短了30％，提高了客户满意度。其次，借助ERP接口，生产、库存和销售数据能够实时进入ERP系统，从而为生产决策提供更为可靠的依据，并可以根据客户需要进行精细等级的定制生产。第三，节约成本的同时提升生产效率。实施无线实时管理解决方案后，管理人员可以实时了解产品库龄信息，从而及时发运，避免了风化腐蚀损耗。同时，系统节省了一半的保管员，并100％解决了人为损耗问题。

记者：实施ERP执行控制系统时需要注意哪些难点?

纵兴元：ERP执行控制系统的实施通常涉及到最终用户、ERP厂商及执行控制系统供应商三方的配合，期间的难点主要来自三个方面：

第一。ERP执行控制系统的实施缺少企业重视。这在软件实施中十分普遍。企业的信息化建设是公认的“一把手工程”，而在很多企业看来，ERP执行控制系统就是简单的条码应用，没有必要耗费太多的精力。因此，实施很难得到高层领导的重视和支持。我认为，主要原因在于没有给企业讲清楚执行系统的重要性，他们不知道没有ERP执行控制系统的有效执行，ERP系统数据有效性、准备率、及时性都会大打折扣，难以发挥其应有的优势，甚至造成ERP实施的不成功。

第二，不能按计划完成实施任务，缺少相应的项目管理体系。软件供应商在项目的启动阶段通常会制定详细的实施计划，由于计划总需要进行适当的调整，所以他们很少考虑计划本身的可执行性。问题的关键在于，没有有效的项目管理机制对整个计划的执行、变更、跟踪进行有力的

管理。因此，为了更好地实施项目，需要提前建立诸如项目推进、工作管理、项目会议、项目过程管理、项目考核等一系列制度。同时。还要关注制度的执行力度。

第三，过分强调顾问的作用，忽略用户在项目实施中的决定性作用。企业一般都会把项目的成功实施寄托在实施顾问方面，希望顾问能够将企业内部的问题、能够预见的问题，通过实施的过程都给予解决。但事实上，顾问只是起到引导和辅助作用，将来企业的日常运行还是需要靠其自身进行维系。因此我们强调，顾问的作用一方面是通过系列的培训，使用户掌握软件的操作应用；另一方面，对于关键用户，需要增加实施方法的培训。使他们在日后的系统维护中，有能力进行新项目的开发、维护，保持系统的长期稳定性。

记者：就应用的广度和深度而言，爱创如何看待钢铁行业执行系统需求和发展趋势?

纵兴元：钢铁行业作为一个关系到国计民生的支柱型传统产业，正在以前所未有的速度进入国际市场。在参与国际竞争的过程中，全球范围内生产能力过剩导致的贸易争端等给中国的钢铁企业带来了巨大挑战，同时，也使他们面临着扩大市场、引进技术、调整结构的良机。在这种形势下，更多的中国钢铁企业已经开始认识到，必须长远规划，建立有特色的钢铁企业管理模式。因此，如何有效配置企业内部资源，实现资金流、物流、信息流和业务流的四流合一，提升企业的核心竞争能力，便成了企业亟待解决的问题。爱创的市场信心主要来自两方面：

首先，ERP系统投资增长迅速。2005年钢铁企业硬件投资所占比例为51.4％，大部分钢铁企业处于信息系统建设阶段，因此硬件投入主在花费在服务器和网络设备产品上。随着基础环境的不断完善，钢铁企业软件投资的增长迅速。2005年软件及服务投资规模达到12亿元，而2006年软件及服务投资规模为13.9亿元，增长速度达到16％。

在钢铁企业业务系统建设中，ERP系统应用的普及是软件产品增长的主要动因。2005年钢铁企业ERP系统市场规模为2.9亿元，比2004年增长11.7％。2007年钢铁企业重点IT系统应用主要集中在：电子商务系统、CRM系统、ERP系统以及财务管理系统。随着越来越多的企业ERP系统的成功上线，对ERP执行系统的需求必然也就越来越多。

制造执行系统篇7

关键词：企业资源规划（ERP）MRP IDEF0；业务流程重组（BPR）

人类社会已逐渐进入信息社会，信息技术的快速发展促使我们生活环境发生着翻天土地的变化，传统制造行业运用信息技术能够大幅提升生产效率，尤其是在国际分工体系越来越深入、以信息技术为代表的高新技术发展的同时，传统的制造行业也紧跟时代步伐加快转型，不但从根本上改变了落后的生产力，提高了生产效率，而且随着经济社会的不断发展，国家大力支持和提升制造行业信息化水平，制造行业正以前所未有的速度进行发展，制造信息化与车间生产管理等各项信息紧密相连，所以车间生产管理信息化在制造行业中的地位越来越重要。计算机信息技术与现代企业管理系统的完整融合促进了我国企业在管理上的转型和企业经营战略上的调整，计算机技术与管理科学通过现代信息技术的发展不断更新，对于企业的经营管理、经营文化、管理体系以及制造资源等方方面面都有提升作用。构化设计（结构化设计）方法是由美国人L C onstantine提出的。在设计过程中，该方法高度重视系统结构、其功能模块的数据结构和它们之间的接口。现代企业管理技术水平的主要目的在于利用现代信息管理技术的快速整合进一部加强产品管理资源的优化，进而保证企业利润最大化。通过对系统优化结构的设计进行全面详细的讨论。

一、系统设计方法

（一）结构化方法

结构化设计（结构化设计）方法由美国人L C onstantine提出。在设计过程中，该方法高度重视系统结构、功能模块的数据结构和它们之间的接口。

SD法将整个系统作为一个整体模块，然后根据任务和功能逐步分解成更具体的模块，让模块简单明了，程序员可以按照模块的流程进行编程。

SD系统主要集中于系统结构中，详细分析了各模块的功能和处理逻辑，如伪代码公开发行图、斯托克斯垫等结构化方法，以信息系统开发为生命周期，整个生期分为六个阶段：第一，可行性研究与开发计划；第二，系统分析；第三，系统设计；第四，系统实施；第五，系统调试测试；第六，系统的运行维护与评价。结构化方法的基本原理是：首先对系统结构的设计尽可能和实际系统相结合，当实际系统发生变化时，可以只修改系统相应的一部分；其次，系统简单，容易理解。第三，通过自我设计逐步细化。顶部结构设计将顶层分解成几个模块，降低模块的设计难度。最后，遵循高内聚和低耦合的原则。

（二）建模方法

IDEF的基本概念结构化分析方法是在70年代结构化分析方法基础中发展起来的，主要目的在于降低开发成本，并进一步降低系统错误，促进沟通的一致性，美国空军宣布ICAM（集成计算机辅助制造）在指定工程中使用IDEF。IDEF法简称ICAM定义方法，由三部分组成：

其一，IDEF0和描述系统的功能活动和接触中ICAM建立加工制造体系结构模型的基本内容是自加速分解温度（系统分析与设计技术）。

其二，IDEF1描述系统信息及其联系建立信息模型为数据库设计的依据。这是由Hughes飞机公司为主发展起来的。

其三，IDEF2用于系统模拟建立动态模型，是由HOS公司为主发展出来的。

KBSI公司将此方法发展成一个系列列写入法：IDEF0功能模型（function modeling）；IDEF1X数据模型（data modeling）；IDEF2仿真模型设计（simulation model design）；IDEF3过程描述获取（process description capture）；IDEF4面向对象设计（object-oriented capture）；IDEF5本体论描述获取（ontology description capture）；IDEF6设计原理获取（design rationale capture）；IDEF7信息系统审定（information system auditing）；IDEF8人与系统接口设计（human-system interface design）；用户接口建模（user interface modeling）

IDEF9经营约束的发现（business constraint discovery）；场景驱动信息系统设计（scenario-driven IS design）；IDEF10信息制品建模（information artifact modeling）；实施体系结构建模（implementation architecture modeling）；IDEF11信息工具建模（information artifact modeling）；IDEF12组织设计（organization design）；组织建模（organization modeling）；IDEF13三模式映射设计（three schema mapping design）；IDEF14网络设计（network design）。

IDEF0基本特色：

第一，描述系统全面

一个系统一般可以被认为是由机器和软件来执行对象与数据之间的联系，从数据或活动只能反映部分层面，这种技术很难说明IDEF0系统可以同时表达多种对象。系统的活动框用箭头表示数据流和它们之间的联系，所以IDEF0能够进行充分描述。系统功能可以分为现有系统的完整应用和工作记录。IDEF0新制度的实施机制可以描述新系统的需求和功能。完整功能主要是通过IDEF0模型转换为一个图形化的文本模式来实现的，词汇和图形之间通过相互交叉引用表IDEF0图的主要组成部分，通过活动信息和界面条件的活性与箭头方向图标所代表的数据和接口，表示一种电流操作说明书说的功能，或设计一支由活动模型信息模型和用户界面模型。

第二，IDEF0的目的与观点

模型是一个书面的解释，所以所有技术文档都都能被当做一个模型，表示指的是什么、为什么构建模型、视图所表达的意义和角度来反映问题或站在人们的立场来分析函数模型的问题。进一步做好需求分析达到预定的技术需求，现有系统的转换还是新的系统必须明确活动分析的功能，而不是逐步分解的组织分解。

（三）系统总体方案设计

绝大多数企业系统部署都是高度分散的，或是分布式设计的，虽然企业的服务器可以集中设计，但一般在客户端和服务器之间，系统中有三个功能区分布：首先是数据库组件，它将所有的数据从客户端存储到系统，其次是传输客户端，它是初始数据输入客户端，它通过发送请求根据信息满足客户要求。最后是充当客户端和服务器应用程序组件之间的中介角色。由于是根据用户具体需求实施的，所以物理组件需要进行定制。系统总体结构和三层结构广泛应用于八十年代之前，其典型代表是单层膜，主要特点是图形化处理逻辑和数据存储组成一个整体，包括在系统中的两层结构将应用分为客户端和服务器层用户界面。客户端和所有相关的数据被存储在服务器系统中的第二层，比单一系统的优点在于程序的比单层快。但是缺点是应用程序会更复杂，客户端程序仍会出现服务器响应和处理速度慢的问题。

二、系统实施

（一）程序开发

如前所述，代码开发平台选择微软Visual InterDev 6分布式开发。系统源文件和数据库分别安装于2个开发服务器上，从而模拟实际应用任何与服务器和数据库服务器端的网络服务都可以建立一个本地项目。通过系统的程序也可以在本地终端开发系统数据库建立一个新的SQL Server连接，这样的结构有着轻便、灵活的优势，过程中融入多个人员进行共同开发，让开发工作更加科学。在进行软件工程规范开发的过程中必须要严格按照结构中的各项要求进行命名，以保障系统的正常运行。

（二）规范数据

标准数据系统实施ERP管理信息系统的准备工作，处理的数据量数据必须是标准化或必须有一个统一的数据标准。标准化最重要的条件是实现信息集成。液压部分工厂数据分为两类：

其一，静态数据

所谓静态数据就是指技术人员在开始准备数据信息材料之前的生产活动，包括设备信息、工具材料信息、零组件、基本信息静态数据。BOM规范是保证静态数据绝对正确的编码。各种新产品的市场需求量逐年增加，所以新产品的命名应该据有创新性。

其二，动态数据

所谓的动态数据指的是生产活动发生在数据上的变化，比如缺少一个表处理路径，或者库存记录一旦建立，将始终保持动态数据的原则，动态数据是保证输入数据和输入记录准确性的重要依据。

（三）系统特点

qcerp系统界面风格是一致的，有很多功能模块的本质是静态系统。如员工基本客户基本信息管理、材料信息管理等功能等接口模块的设计是完全一致的。可以说这是非常便于用户学习与使用的系统，在系统开发过程中程序结构统一，同时为了使系统用户能够更好地理解系统的使用方法，qcerp系统端引入了比较典型的帮助文档内容，包括系统管理思想和模块功能介绍，并在各种工和模块方面都进行了详细的介绍，让新用户能够快速掌握系统的使用方法。

qcerp系统安全性较好，信息系统的安全性是数据库记录系统中所有数据的重要环节。大量的非公开信息要求系统要具备足够的安全性，以保证数据库信息不被泄露。首先qcerp系统具有强大的权限设置，以确保敏感数据只能由关键人员进行查看或是只有获得相应权限的人员才能查看。其次qcerp系统采用数据库服务器三级结构，并在系统中应用序列服务器建立了IPSec的IP安全设置。从而在服务器和终端确保只有终端的配置可以与服务器建立连接，IPSec设置确保应用程序服务器可以访问数据库服务器终端，而其他数据库无法建立连接终端，从而大大降低了数据库服务器遭到意外攻击的可能性。

结束语：基于离散制造业车间的业务流程分析和系统理论思想指导，针对车间生产管理，利用计算机网络技术和功能强大的数字管理技术开发出一套面向离散制造业的制造执行系统。军工企业制造执行系统的实现也是完成网络化协同制造过程中的一个关键环节，它是一种传统制造执行系统功能的开发和集成，协同制造环境在企业协同发展的需要下，提供了一个有效的信息集成平台，能够提升企业生产能力、合作能力、促进军队离散制造业的数字化制造执行能力。基于离散制造环境下协同制造军工生产模式，对制造执行系统分析提出了具体要求，建立协同制造环境典型的离散型企业制造业务流程，对系统功能提出了要求，结合以上分析，构建动态异构软件体系结构的制造执行系统，并建立了军工企业协同生产车间面向通用制造执行系统的四层体系结构使用UML建模软件体系结构。为我国的协同制造行业的发展与进步起到积极的推动作用。

参考文献：

[1] 杨帆，萧德云.基于Agent的流程工业制造执行系统研究[J].计算机集成制造系统.2003，9（2）：107一111.

[2] 周华，刘民，吴澄.一种模型驱动基于的制造执行系统[J].控制工程，2005，12（1）：80一10.

[3] 胡春，李平，宋执环.制造执行系统体系结构中功能模型的研究[Jl.信息与控制，2002，31（6）：561一566.

制造执行系统篇8

关键词：PLC自动控制系统 可靠性 认识

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0001-02

在工业控制的实践利用中，可编程控制器具有非常强的抗干扰能力，而且其可靠性比较高，编程较为简单，综合性价比较高，所以应用范围较为广泛。在工业生产实践中，工业控制机处在核心地位，其扮演的中央控制单元角色还配有组态软件，所以利用大屏幕进行实时监视画面的掌握，可以对各个控制点进行动态显示。在具体的利用中，采用PLC自动控制系统可以实现控制可靠性的提升，整个过程的控制效果也可以有更进一步的提高。所以说深入地探讨PLC自动控制系统并强化其认识意义重大。

1 控制系统可靠性降低的主要原因

1.1 影响现场PLC信号输入错误的主要原因

控制系统的可靠性降低，主要表现的一个方面就是信号传输的能力明显减弱，而造成现场信号传输错误的主要原因有3个方面：第一是传输信号的线发生了短路或者是断路的情况。在现实利用的时候，会因为发生机械拉扯或者线路自身老化等，导致信号传输线路出现中断，这种故障导致现场信号无法传输给PLC，所以出现控制错误。第二是接触点发生抖动。在信号传输的时候，要保证信号输送的平稳，这样控制效果才会更好，但是在现实利用的时候，触点的抖动会造成计数、累加、移位等故障，所以会出现错误的控制结果。第三是现场变送器、机械开关等自身故障造成了信号传输的错误。在实际利用的时候，接触点不良等情况会导致控制系统的工作不正常。下图表示的是自动控制系统的基本结构。（见图1）

1.2 影响执行机构出错的主要原因

在控制系统的实际利用中，不仅会存在现场信号传输错误的问题，也会发生执行机构错误的问题。就目前的情况来看，造成执行机构出错的原因也有3个方面：第一，负责控制负载的接触发生了不可靠动作。在实际利用的时候虽然PLC会发出动作指令，但是执行机构没有执行相应的要求动作，所以执行故障便产生了。第二，控制变频器的工作无法正常进行。由于控制变频器自身发生了故障，所以其工作会受到影响，因此执行故障也会发生。第三，在实际利用中，电动阀、电磁阀等操作不到位。在实际应用的时候，控制系统的到位需要各个部件的统一支持，但是电动阀、电磁阀等的开关不到位，该打开的时候没打开，就会造成执行上的失误。

2 设计完善的故障报警系统

为了提高PLC自动控制系统的可靠性，对其进行完善的故障报警系统设计有着重要的作用。就完善的报警系统而言，主要包括3个方面：第一是报警系统的灵敏性。在故障报警系统的设计中，对于每一个环节和步骤都要有明确的信号收集与测试设置，通过实际运行的监测可以及时、有效地对故障信号进行反馈，从而实现报警，这样就能够对其故障做出有效的调整。第二是报警系统要有完整流畅性。这样，整个报警的信息反馈会更加流畅和及时。第三是进行系统细节的进一步提升。故障报警系统的细节提升能够提高系统运行的效率和质量，这样，报警系统的价值会发挥得更到位。

3 输入信号可靠性研究

3.1 增加现场定时器

为了达到输入信号可靠性提升的目的，一个有效的措施就是在现场输入触电增加一个定时器。定时器的时间确定要根据触点抖动的情况和系统需要的响应速度来进行。通过这样的设置，触点的稳定性会显著加强，模拟信号的滤波采样也可以实现多次，这样，整个现场信号的传输和稳定会有进一步的提升。简而言之就是在加入现场定时器之后，现场信号传输的稳定性显著提升，故障问题得到有效的削减。

3.2 利用自身特点实现信号输入可靠性的增加

在PLC自动控制系统现场信号传输可靠性提升的措施中，另一个有效的措施是利用自身的特点进行可靠性的增加。在实际利用中，信号之间存在着相互的关系，所以根据这种相互关系进行信号可信程度的判断。比如在实际利用的时候进行液位控制，而储罐的尺寸是已知的，所以在一定的时间内，罐内的液体变化高度会有大致的范围区间，在具体控制的时候，根据理论区间和实际情况的差异可以进行信号准确度的判断。简言之就是在充分利用了控制系统自身的特点之后，可靠性的判断质量明显提升。

4 执行机构可靠性研究

执行机构的可靠性也是PLC自动控制可靠性的重要组成，所以强化其分析也有重要的意义。就上文情况来看，执行机构的可靠性下降主要是因为系统的指令和系统动作存在着严重的不一致，所以在具体解决的时候，主要工作有两方面：第一是进行系统指令和系统组件一致性的检测，从而及时发现不一致的情况并进行解决。第二是进行执行机构自身问题的彻查，保证自身机构的完整性。总而言之，在全面把握指令和机构动作一致性的情况下，执行故障可以有效解决。而执行故障的解决则可以有效地提升整个系统的工作实效性，PLC自动控制的目的性和实效性会更强。

5 结语

PLC自动控制系统在目前的工业控制中有着广泛的应用，但是在实际应用中由于存在着信号传输或者是执行机构的问题，所以可靠性会有进一步的下降。在积极探讨可靠性下降的原因之后，采用针对性的解决措施，系统的可靠性会有明显的上升。该文在深入分析了PLC自动控制系统稳定性问题的基础上，对其可靠性的提升措施进行了探讨，其突出的意义就是可以实现系统可靠性的持续提升，从而实现系统现实利用价值的目标。

参考文献

[1] 冯马才.对PLC自动控制系统的可靠性问题与其设计方案的探究[J].科协论坛（下半月），2011（11）：57-58.

[2] 陈剑波.简单PLC自动控制系统的可靠性分析[J].电子世界，2013（10）：95-96.

[3] 牛笃太.浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识[J].科技创业家，2012（17）：91.

[4] 赵聪.PLC自动控制系统可靠性提升研究[J].河南科技，2015（6）：67-69.

[5] 杨天荷.试论提高PLC自动控制系统可靠性的有效对策[J].科技创新导报，2015（17）：169.